一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统技术方案

本发明专利技术公开一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统，交流母线分裂运行控制逻辑为：当检测到交流母线分裂运行时，不直接闭锁交流母线上的运行阀组，而将无功控制功能由按照全站直流系统整体无功控制自动切换为按照交流母线分别进行无功控制。即，依据每条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态，若本母线无功满足预设的无功需求，则保持与本交流母线连接的阀组运行状态以及交流滤波器状态；若本母线无功不满足预设的无功需求，则按照无功需求自动投切与相应交流母线连接的交流滤波器，回降与相应交流母线连接的阀组功率或闭锁阀组。本发明专利技术可有效克服目前直流输电工程中母线分裂运行保护存在的阀组误闭锁风险，减少阀组闭锁，有效保障电网安全并带来切实的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统
本专利技术涉及直流输电
，特别是一种高压直流输电及特高压直流输电系统中，直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统。
技术介绍
高压直流输电工程中，为了保证输电可靠性，一般都采用双交流母线或多交流母线，以双交流母线为例，母线分裂运行指的是，两条交流母线之前无电气联系，即交流场中任一交流串或母联开关均不满足同时连接于交流母线I又连接于交流母线II。当母线分裂运行时，换流站中的运行阀组和交流滤波器大组可能处于不同的交流母线上，从而会引起投入的交流滤波器无法满足阀组运行要求、设备安全要求以及电压或无功要求，从而影响交直流系统的正常运行，甚至会导致系统过压，引起换流站交直流设备的运行安全。目前直流输电工程中，母线分裂运行控制保护有两种方案：调度管理手段和技术控制手段。调度管理手段指的是，用调度管理的方式保证在直流运行时有足够的母线联络串，不会出现由于单一故障导致母线分裂运行，不特别配置母线分裂运行控制保护功能。技术控制手段指的是，在直流控制保护系统中配置母线分裂运行控制保护功能，确保交直流场设备安全。调度管理手段的灵活性和可靠性均不如技术控制手段，因此，一般将技术控制手段作为主要手段，而一般不采用调度管理手段或仅把调度手段作为辅助手段。目前，在采用技术控制手段的直流工程中，一般采用配置母线分裂运行保护的方式，基本思路都是如下设计原则：母线分裂保护按阀组配置，当两条交流母线无联络时，与运行阀组不相连接的交流母线上有已投入的交流滤波器，则闭锁该运行阀组，相应判据如下：SPLIT_ACT=SPLIT_ON∧TWO_BUS_DISCONN∧[(CONV_BUSI∧FILT_BUSII)∨(CONV_BUSII∧FILT_BUSI)]其中，“∧”代表“与”逻辑，“∨”代表“或”逻辑，括号的层级关系由低到高依次为：[]、()。上述判据中：母线分裂运行保护的输出信号为母线分裂运行保护动作信号（SPLIT_ACT），输入信号有：功能投退使能信号（SPLIT_ON），双交流母线之间无联络信号（TWO_BUS_DISCONN），本运行阀组连接于交流母线I信号（CONV_BUSI），本运行阀组连接于交流母线II信号（CONV_BUSII），本大组交流滤波器（有小组投入）连接于交流母线I信号（FILT_BUSI），本大组交流滤波器（有小组投入）连接于交流母线II信号（FILT_BUSII）。母线分裂运行保护按阀组配置，当两条交流母线无联络时，上述闭锁运行阀组策略没有考虑与运行阀组相连接的交流母线上有已投入的交流滤波器这种情况。在上述设计原则的指导下配置母线分裂运行保护，大大增加了阀组误闭锁风险。为了减少阀组闭锁风险，有专家学者提出了针对特殊工况下先切除交流滤波器的方式再延时闭锁阀组等方案，但仍未从原理上避免大多数母线分裂运行工况下的阀组误闭锁。目前的母线分裂运行保护的设计原理，从根本上存在阀组误闭锁的风险。为此，迫切需要研究出一种适用于直流输电工程中更为合理的母线分裂运行的控制保护方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种直流工程交流母线分裂运行控制方法以及无功控制方法、模块和系统，克服目前直流输电工程中母线分裂运行保护存在的阀组误闭锁风险。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：第一方面，本专利技术提供一种直流工程交流母线分裂运行控制方法，包括：获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；基于获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；当交流母线处于分裂运行状态时，分别基于各交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，根据预设的无功控制策略，对各交流母线分别进行无功控制。即，当检测到交流母线分裂运行时，不直接闭锁交流母线上的运行阀组，而将无功控制功能由传统的按照全站直流系统整体无功控制，自动切换为对各交流母线分别进行无功控制，使得每个交流母线按照该母线上连接的阀组运行状态和交流母线状态自动投切与本交流母线连接的交流滤波器、回降与本交流母线连接的阀组功率或闭锁阀组，从设计原理上避免了阀组误闭锁的风险。本专利技术对交流母线是否处于分裂运行状态的检测可采用现有技术。本专利技术交流母线处于分裂运行状态时，所根据的预设的无功控制策略，与交流母线正常运行时进行直流工程全站无功控制的无功控制策略相同。而不同之处仅在于无功控制策略执行时的输入数据：输入数据为全站所有交流母线相关数据，则经无功控制策略运算后得到的为针对全站所有交流母线的无功控制命令，输入为某一条分裂运行中的交流母线相关数据，则经无功控制策略运算后得到的即为针对该交流母线的无功控制命令。无功控制策略可采用现有技术。作为一种实施方式，交流母线处于分裂运行状态时，根据预设的无功控制策略，对各交流母线进行无功控制包括：根据分裂运行中预设第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据，判断第X条交流母线是否满足预设的无功需求：若满足无功需求，则保持与该交流母线相连接的阀组运行状态以及交流滤波器状态；若不满足无功需求，则进行如下一项或多项操作：1）经设定的延时自动投切与该交流母线连接的交流滤波器；2）经设定的延时自动回降与该交流母线连接的阀组功率；3）经设定的延时自动闭锁与该交流母线连接的阀组。判断全站交流母线或某条交流母线是否满足无功控制策略需求可采用现有技术。为了实现交流母线分裂运行时对所有各条交流母线的单独无功控制，本专利技术可根据交流母线条数配置相应数量的、用于执行无功控制策略的无功控制功能模块。第二方面，本专利技术还提供一种基于第一方面所述直流工程交流母线分裂运行控制方法的直流工程交流母线无功控制方法，包括：S1，获取预设的采集信号；S2，基于获取到的采集信号，根据预设的无功控制策略进行控制运算，包括；在交流母线正常运行状态下，进行全站直流系统整体无功控制运算；或在交流母线分裂运行状态下，将全站直流系统整体无功控制，切换为对预设的第X条交流母线进行单条交流母线无功控制运算；S3，输出所述控制运算结果对应的控制信号。进一步的，所述预设的采集信号包括：交流母线正常运行状态下，所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；或者交流母线分裂运行状态下，预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据；交流母线正常运行状态下，S2基于所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行全站直流系统整体无功控制运算；交流母线分裂运行状态下，S2基于预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据，对第X条交流母线进行单条交流母线的无功控制运算。本方面无功控制策略亦可采用现有无功控制策略，在交流母线正常运行和分裂运行状态下，无功控制策略的逻辑相同，仅所依据的采集信号不同，故控制对象和控制结果不同。具体的，交流母线分裂运行状态下，无功控制功能的实现参考第一方面。所述阀组运行状态数据包括与交流母线连接的阀组的运行信号、运行功率和所消耗的无功数据；所述滤波器状态数据包括各滤波器小组已切除信号、可切除信号、已连接信号和可连接信号；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流工程交流母线分裂运行控制方法，其特征是，包括：获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；基于获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；当交流母线处于分裂运行状态时，分别基于各交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，根据预设的无功控制策略，对各交流母线分别进行无功控制。

【技术特征摘要】
1.一种直流工程交流母线分裂运行控制方法，其特征是，包括：获取直流工程所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；基于获取到的数据，判断交流母线是否处于分裂运行状态；当交流母线处于分裂运行状态时，分别基于各交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，根据预设的无功控制策略，对各交流母线分别进行无功控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，交流母线处于分裂运行状态时，所根据的预设的无功控制策略，与交流母线正常运行时进行直流工程全站无功控制的无功控制策略相同。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，交流母线处于分裂运行状态时，根据预设的无功控制策略，对各交流母线分别进行无功控制包括：根据母线分裂运行中预设第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据，判断第X条交流母线的无功是否满足预设的无功需求：若满足无功需求，则保持与该交流母线相连接的阀组运行状态以及交流滤波器状态；若不满足无功需求，则进行如下一项或多项操作：1）经设定的延时自动投切与该交流母线连接的交流滤波器；2）经设定的延时自动回降与该交流母线连接的阀组功率；3）经设定的延时自动闭锁与该交流母线连接的阀组。4.一种基于权利要求1-3任一项所述方法的直流工程交流母线无功控制方法，其特征是，包括：S1，获取预设的采集信号；S2，基于获取到的采集信号，根据预设的无功控制策略进行控制运算，包括：在交流母线正常运行状态下，进行全站直流系统整体无功控制运算；或在交流母线分裂运行状态下，将全站直流系统整体无功控制，切换为对预设的第X条交流母线进行单条交流母线无功控制运算；S3，输出所述控制运算结果对应的控制信号。5.根据权利要求4所述的方法，其特征是，所述预设的采集信号包括：交流母线正常运行状态下，所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和所有交流母线状态数据；或者交流母线分裂运行状态下，预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线状态数据；交流母线正常运行状态下，S2基于所有交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和交流母线状态数据，进行全站直流系统整体无功控制运算；交流母线分裂运行状态下，S2基于预设的第X条交流母线上连接的阀组运行状态、交流滤波器状态和第X条交流母线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杨正，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32